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タツノオトシゴの一種(Hippocampus erectus)の骨格。染料で着色された部分が蛍光に光る。(PHOTOGRAPH BY LEO SMITH, UNIVERSITY OF KANSAS)

蛍光に浮かび上がる透明骨格標本、新手法で撮影 写真10点

2021.08.21

 蛍光顕微鏡とゼラチンを使うことで、これまでの透明骨格標本が、よりドラマチックになった。

 骨格の画像は、解剖学的な構造や種同士の関係を調べるのに大いに役立つ。その一つの手法が透明骨格標本だ。動物の軟組織を分解して透明化し、骨格を赤色染料で着色することで標本を作製する。しかし、靭帯や筋肉が分解された標本は崩れやすく、自由な角度から撮影するのが難しい。

ウバウオ科の魚(Gobiesox punctulatus)。蛍光を利用することで詳細な画像が得られるようになった。(PHOTOGRAPH BY MATTHEW GIRARD, UNIVERSITY OF KANSAS)
ウバウオ科の魚(Gobiesox punctulatus)。蛍光を利用することで詳細な画像が得られるようになった。(PHOTOGRAPH BY MATTHEW GIRARD, UNIVERSITY OF KANSAS)
脊椎動物の研究者らは、このような画像を使って、動物の進化の過程を調べ、ほかの種と共通する特徴を見つけ出そうとしている。写真はコカゲプリカトカゲ(Plica umbra)。(PHOTOGRAPH BY MATTHEW GIRARD, UNIVERSITY OF KANSAS)
脊椎動物の研究者らは、このような画像を使って、動物の進化の過程を調べ、ほかの種と共通する特徴を見つけ出そうとしている。写真はコカゲプリカトカゲ(Plica umbra)。(PHOTOGRAPH BY MATTHEW GIRARD, UNIVERSITY OF KANSAS)
マングローブニシキヘビ(Liasis mackloti)。ゼラチンを使えば骨格を支えることができ、撮影後はきれいに洗い流すことができる。(PHOTOGRAPH BY MATTHEW GIRARD, UNIVERSITY OF KANSAS)
マングローブニシキヘビ(Liasis mackloti)。ゼラチンを使えば骨格を支えることができ、撮影後はきれいに洗い流すことができる。(PHOTOGRAPH BY MATTHEW GIRARD, UNIVERSITY OF KANSAS)

「従来の方法では撮れない写真がたくさんあります」と、米カンザス大学の生態学と進化生物学の准教授で、この技術の開発に協力したレオ・スミス氏は話す。「例えばナマズなら、腹を下にして置くしかありません。マスであれば、体の側面を下にします。それ以外の向きにすると崩れてしまうからです」

 そこに登場するのがゼラチンだ。ゼリー状素材で支えることで、標本を好きな姿勢や角度に保つことができるうえ、撮影後にはきれいに洗い流すこともできる。これに蛍光顕微鏡を組み合わせることで、これまでにない画像が撮影できるようになった。

「びっくりしてしまいました」

 この撮影方法に関する論文を2018年に学術誌「Ichthyology & Herpetology」に発表したスミス氏は、2013年のある日の深夜、ふとした思い付きから、染料で着色した魚の骨格標本を蛍光顕微鏡にセットした。白い可視光の代わりに、高エネルギーの光を使用する顕微鏡である。

「無造作に置いただけなのですが、びっくりしてしまいました」とスミス氏は語る。「蛍光によって、細部までありありと浮かび上がったからです」

ツバメコノシロの一種、ロイヤルスレッドフィン(Pentanemus quinquarius)。このように赤く染色された骨格は、特定の波長の光を当てると蛍光を発する。暗闇で光るおもちゃと似ていると、米セントクラウド州立大学の生物学准教授マット・デイビス氏は説明する。(PHOTOGRAPH BY MATTHEW GIRARD, UNIVERSITY OF KANSAS)
ツバメコノシロの一種、ロイヤルスレッドフィン(Pentanemus quinquarius)。このように赤く染色された骨格は、特定の波長の光を当てると蛍光を発する。暗闇で光るおもちゃと似ていると、米セントクラウド州立大学の生物学准教授マット・デイビス氏は説明する。(PHOTOGRAPH BY MATTHEW GIRARD, UNIVERSITY OF KANSAS)

「暗闇で光るおもちゃとよく似ています」と話すのは、米ミネソタ州のセントクラウド州立大学の生物学准教授で、論文の共著者であるマット・デイビス氏だ。「基本的な原理は一緒です。光を吸収して蓄え、その光を放出するのです」。ちなみに、カモノハシ、ムササビ、ウミガメなどの動物で生物蛍光が確認されている。(参考記事:「カモノハシは紫外線で青緑に光る、目的は不明」

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